Jahr: 2020

Maßgeschneidert (teil-)automatisieren mit Robotern

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Dieser vom IPA und Partnern entwickelte Roboter für Poliervorgänge nutzt frei verfügbare ROS-Softwarekomponenten. (Quelle: Fraunhofer IPA)

Dieser vom IPA und Partnern entwickelte Roboter für Poliervorgänge nutzt frei verfügbare
ROS-Softwarekomponenten. (Quelle: Fraunhofer IPA)

In der Robotik tut sich aktuell viel und es lohnt sich, auch abseits der Massenfertigung Automatisierungspotenziale systematisch zu erschließen. Zum Beispiel die Mensch-Roboter-Kooperation ermöglicht flexible, skalierbare Anwendungen, bedarf aber hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Sicherheit guter Planung.

Mehrere große Industrieroboter schweißen gleichzeitig eine Autokarosserie in Fertigungszellen, die durch Zäune gesichert sind. Funken sprühen. Weit und breit ist kaum ein Werker zu sehen. Dies ist wohl das erste Bild, das vielen in den Sinn kommt, wenn sie das Stichwort „Industrieroboter“ hören. Eine solche Produktion mit einem Automatisierungsgrad von nahezu 100 Prozent ist zwar kosten- und zeitaufwendig in der Einrichtung, aber auch hocheffizient und ertragreich, wenn es darum geht, ein gleichbleibendes Produkt über einen langen Zeitraum herzustellen. Weiterlesen

Borverbindungen mit ultrahoher Wärmeleitfähigkeit

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Dr. Diana Freudendahl, Dr. Heike Brandt, Dr. Ramona Langner

Die Wärmeleitfähigkeit von Materialien spielt in den verschiedensten Bereichen, von der Biologie über das Wohnen bis hin zur Elektronik, eine große Rolle oder ist für bestimmte Funktionalitäten wie sehr hohe Rechenleistungen sogar essentiell und zukünftig von enormer Wichtigkeit. Materialien mit ultrahoher Wärmeleitfähigkeit gibt es jedoch nur wenige; hier werden sie definiert als Materialien deren Wärmeleitfähigkeit κ bei Raumtemperatur über der von Kupfer (>400 W/mK) liegt. So besitzt Diamant die höchste bekannte Wärmeleitfähigkeit (>2000 W/mK), gefolgt von Materialien wie Graphit (≈2000 W/mK, bezogen auf die Wärmeleitung entlang der Schichten), Siliziumcarbid (490 W/mK) und Silber (427 W/mK). In der Elektronik wird beispielsweise Diamant zur Wärmeableitung eingesetzt. Typischerweise ist dabei mikrokristallines Diamantmaterial in einem Metall gebunden, wobei Wärmeleitfähigkeiten von einigen hundert W/mK erreicht werden. Eine direkte Produktion von Diamanten in Wafergröße zur Wärmeableitung auf Chipebene ist jedoch immer noch sehr teuer und bildet die Ausnahme. Weiterlesen

Wie Lithium-Akkus die Betriebssicherheit beeinflussen

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Bild 1: Sicherheitsempfehlungen zum Akku laden (Urheber: CEMO)

Bild 1: Sicherheitsempfehlungen zum Akku laden (Urheber: CEMO)

Die moderne Akkutechnik mit kleinen, aber leistungsfähigen Energiespeichern erobert immer neue Einsatzfelder. Das betrifft Werkzeuge ebenso wie Büromaschinen, private Elektronik, aber auch akkubetriebene Fahrzeuge aller Art. Beim gewerblichen Einsatz hat das zwingende rechtliche Konsequenzen, die oft unbekannt sind. Der Unternehmer hat hier als Betreiber eine Reihe an Pflichten und das unabhängig davon, ob das Gerät dem Betrieb zuzuordnen ist oder einem seiner Mitarbeiter gehört und am Arbeitsplatz geladen wird, denn für den Arbeitsschutz in seinem Betrieb ist der Unternehmer verantwortlich. Weiterlesen

Effiziente Gastrennung dank poröser Flüssigkeiten

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Poröse Flüssigkeiten als Membran: Mit diesem Verfahren könnten sich in der Kunststoffindustrie enorme Mengen Energie und damit CO2 einsparen lassen

Poröse Flüssigkeiten als Membran: Mit diesem Verfahren könnten sich in der Kunststoffindustrie enorme Mengen Energie und damit CO2 einsparen lassen. (Foto: Alexander Knebel, KIT)

Neues Material eröffnet die Möglichkeit, beim Abtrennen von Rohstoffen für die Kunststoffindustrie bis zu 80 Prozent Energie einzusparen

Ein Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat gemeinsam mit Partnern „poröse Flüssigkeiten“ entwickelt: In einem Lösemittel schweben – fein verteilt – Nanoteilchen, die Gasmoleküle verschiedener Größen voneinander trennen. Denn die Teilchen besitzen leere Poren, durch deren Öffnungen nur Moleküle einer bestimmten Größe eindringen können. Die porösen Flüssigkeiten lassen sich direkt einsetzen oder zu Membranen verarbeiten, die Propen als Ausgangsstoff für den weit verbreiteten Kunststoff Polypropylen effizient aus Gasgemischen trennen. Die bislang übliche energieaufwendige Destillation könnte somit ersetzt werden. Weiterlesen

Autonomer Roboter spielt mit NanoLEGO

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Rastertunnelmikroskop der Forschungsgruppe um Dr. Christian Wagner (PGI-3) am Forschungszentrum Jülich

Rastertunnelmikroskop der Forschungsgruppe um Dr. Christian Wagner (PGI-3) am Forschungszentrum Jülich
Copyright: Forschungszentrum Jülich / Christian Wagner

Moleküle sind die Bausteine des Alltags. Die meisten Materialien setzen sich aus ihnen zusammen, vergleichbar mit einem Legomodell, das aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Steinen besteht. Doch während man beim Lego einzelne Steine ganz einfach versetzen oder wegnehmen kann, ist das in der Nanowelt nicht so ohne weiteres möglich. Atome und Moleküle verhalten sich völlig anders als makroskopische Gegenstände und jeder Baustein braucht seine eigene „Bedienungsanleitung“. Jülicher und Berliner Wissenschaftler haben jetzt eine künstliche Intelligenz entwickelt, die selbstständig lernt, wie sie einzelne Moleküle mittels eines Rastertunnelmikroskops greifen und bewegen kann. Die Methode ist nicht nur die für die Forschung, sondern auch für neuartige Fertigungstechnologien wie den molekularen 3D-Druck relevant. Weiterlesen

Additive Fertigung von multifunktionalen Bauteilen

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Anlage für das Multi Material Jetting von Hochleistungs-Komponenten mit kombinierten Eigenschaften oder Funktionen.

© Fraunhofer IKTS
Anlage für das Multi Material Jetting von Hochleistungs-Komponenten mit kombinierten Eigenschaften oder Funktionen.

Die additive Fertigung gehört zu den derzeit wichtigsten Trends in der Industrie. Nun hat ein Team des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS eine Anlage für das Multi Material Jetting entwickelt, mit der sich unterschiedliche Werkstoffe zu einem einzigen additiv gefertigten Bauteil vereinen lassen. Dadurch sind Produkte mit kombinierten Eigenschaften oder Funktionen realisierbar. Besonders leistungsfähige Materialien wie Keramik und Metall kommen in dieser Anlage zum Einsatz. Weiterlesen

Green Logistics im Lager

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Grünes Warehouse Management macht Ihre Logistik, z. B. durch kürzere Fahrwege, nachhaltig und kann gleichzeitig Betriebskosten senken. (Bildquellle: CIM)

Grünes Warehouse Management macht Ihre Logistik, z. B. durch kürzere Fahrwege, nachhaltig und kann gleichzeitig Betriebskosten senken. (Bildquelle: CIM)

Nachhaltiges Wirtschaften und grüne Prozessoptimierung sind auch in der Intralogistik auf dem Vormarsch. Mit PROLAG®World macht die CIM GmbH die Lager ihrer Kunden nicht nur nachhaltiger, sondern auch kosteneffizienter: Das Warehouse-Management-System sorgt für einen geringeren CO2-Aussstoß durch Senkung des Energiebedarfs sowie für einen schonenden Ressourceneinsatz und eine Reduzierung der Abfälle durch optimierte Materialverwaltung. Weiterlesen

Konstante Qualität durch Klassifizierung der IGP Effekt-Pulverlacke

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Bildquelle: IGP Powder Coatings

Bildquelle: IGP Powder Coatings

Jeder Beschichter kennt die Herausforderungen bei der Verarbeitung von Effekt-Pulverlacken. Die besondere Schwierigkeit besteht unter anderem darin, eine konstante Effektmischung und somit ein homogenes Effektbild zu realisieren. Dies sind wichtige Faktoren für die Erzielung einer konstant gleichbleibenden Qualität. Anlageführer und Beschichter, welche Effekt-Pulverlacke der IGP verarbeiten, erhalten neu praxisbezogene Empfehlungen zu Einstellungsparametern, um eine reibungslose Verarbeitung und ein qualitativ hochstehendes Resultat zu erzielen. Weiterlesen

Können Hybridtextilien Organobleche ersetzen?

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Tankdeckel-Demonstrator

Bild 1: Tankdeckel-Demonstrator

Leichtbau zeichnet sich durch eine Vielzahl an Materialien und Herstellungstechniken aus. Im Bereich Faserverbundwerkstoffe geht der Trend derzeit verstärkt zu thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen und hier vor allem in Richtung Organobleche. Durch die erhöhte Zähigkeit des Organoblechs kann jedoch, insbesondere bei komplexen Strukturen und Geometrien, die spätere Umformung im Werkzeug erschwert werden. Weiterlesen